Um gravador de voz e gravador de dados de voo da velha escola (à direita) em exibição no voo 232 da United Airlines, que caiu em 1989. Renato Rotolo / AFP Photo / Getty Images O desaparecimento do voo 370 da Malaysia Airlines em 2014 reavivou um debate recorrente sobre se as caixas pretas dos aviões estavam acompanhando o ritmo dos tempos. Em nossa era de big data e armazenamento em nuvem, quando satélites e torres de celular bombeiam tudo, de esportes a preços de ações e nossos smartphones, por que ainda trancamos dados críticos em uma caixa que pode afundar com o avião?
Não foi um argumento novo. Perguntas semelhantes surgiram durante as tentativas de localizar a caixa preta do voo 447 da Air France, que caiu no Oceano Atlântico em 2009, matando 228 pessoas. Os pesquisadores passaram dois anos procurando esse dispositivo, que estava tão profundo - 12, 800 pés (3, 900 metros) - que para resgatá-lo exigiu um sub-robô especial. Se a caixa preta da Honeywell não tivesse ultrapassado as especificações exigidas, o dispositivo já teria sucumbido à água e à pressão muito antes. Acredita-se que o MH370 esteja a milhares de metros de profundidade ainda mais [fontes:Adler; Paur; Washington Post].
Mas o voo da Malaysia Airlines levantou outra fraqueza potencial, como logo ficou claro que os dados vitais para a compreensão do destino do vôo provavelmente desapareceram muito antes do avião. Para ver por que, vamos ver como as caixas pretas funcionam [fonte:Adler].
As caixas pretas contêm dois gravadores. o gravador de voz da cabine ( CVR ) armazena o som dos microfones e fones de ouvido da tripulação e dos gravadores de área montados no teto da cabine. Além da equipe de gravação ou trocas de torres, captura ruído ambiente ou alarmes [fontes:Adler; Demerjian; Kavi; Geografia nacional].
o gravador de dados de vôo ( FDR ) arquiva instantâneos do desempenho da aeronave com base nos dados fornecidos a ela por todo o avião. A cada poucos segundos, uma unidade de aquisição de dados de voo info-despeja pelo menos 88 fatores diferentes - título, combustível, altitude, velocidade do ar, acelerações verticais, posições de controle de vôo e acelerador, movimentos de flap de asa, esse tipo de coisa - para o FDR. Algumas companhias aéreas comerciais rastreiam centenas ou até milhares de pontos de dados. As informações que o gravador coleta depende se o avião está decolando, pouso ou cruzeiro, e a taxa de atualização pode aumentar em velocidade durante uma crise [fontes:Adler; Demerjian; Kavi; Geografia nacional].
Mas enquanto o gravador de dados opera em um loop de 25 horas, o gravador de voz se sobrescreve a cada duas horas. Em um caso como o MH370, que acabaria com os momentos-chave do voo - especificamente, a vibração da cabine que ocorreu durante a mudança de curso do avião [fontes:Millward; Wald].
Só porque um sistema tem algumas falhas não significa que você o jogue por algo novo. Todos os sistemas possuem pontos de falha; a arte da engenharia, e de boa política, reside em equilibrá-los com recursos mais úteis. A caixa preta precisa de uma atualização do século 21? E, se então, é o armazenamento em nuvem prático, acessível, confiável e seguro o suficiente para complementar ou substituir o status quo?
Diagrama de uma caixa preta básica © 2014 HowStuffWorks Antes de jogarmos fora a caixa preta com a água do banho, vamos ver quais fatores tornaram o dispositivo um sucesso desde seu início.
Primeiro, vamos esclarecer alguns problemas com o nome:Uma caixa preta não é preta, muitas vezes não é uma caixa e contém mais de um dispositivo de gravação (embora ocupem um único, unidade robusta). Mesmo antes que os padrões das companhias aéreas exigissem uma pintura laranja ou amarela mais fácil de detectar, Os aviões da Boeing empacotaram os seus em esferas amarelas, e os aviões britânicos carregavam os seus nos chamados "Ovos Vermelhos". Hoje, Os regulamentos da Administração Federal de Aviação dos EUA ainda permitem o esférico, gravadores cilíndricos e abobadados, contanto que sejam grandes o suficiente para separar os destroços de um avião [fonte:Engber].
As caixas pretas percorreram um longo caminho desde 1953, quando o pesquisador australiano David Warren criou sua "Unidade de Memória de Voo" para sondar acidentes frequentes do primeiro avião a jato do mundo, o Cometa De Havilland. De gravadores de fios e folhas que capturaram apenas alguns dados de voo, eles passaram para a fita magnética e, hoje, um gravador digital de estado sólido. Este meio, um parente da memória flash do computador ou do cartão SD de uma câmera, permite uma inspeção mais fácil, downloads mais rápidos e melhores chances de sobrevivência em umidade e calor. Agora, o equipamento padrão em todos os aviões, exceto nos menores, as caixas pretas funcionam com uma bateria independente para que possam funcionar durante problemas de energia da aeronave [fontes:Adler; Demerjian; Kavi; Paur].
Com a sobrevivência primordial, ambos os gravadores de voz e dados são isolados e blindados, avaliado para suportar 2, 030 F (1, 110 C) incêndios, várias horas de 500 F (260 C) de calor, piercings, exposição à água salgada, 20, 000 pés (6, 096 metros) pressões do mar, impactos que se aproximam de 270 nós (311 mph ou 500 km / h) e forças que alcançam 3, 400 g's. Para maximizar ainda mais a sobrevivência ao impacto do acidente, muitos ocupam a cauda do avião e / ou são capazes de se auto-ejetar. Faróis ultrassônicos de emergência de 30 dias, que pode sinalizar de profundidades de 14, 000 pés (4, 270 metros), auxílio na recuperação em alto mar [fontes:Adler; Demerjian; Kavi; Geografia nacional; Paur; Wald].
A transmissão de dados de voos como conceito remonta a décadas. A NASA já usa um sistema desenvolvido internamente para transmitir dados de voo e voz, e alguns aviões comerciais enviam dados técnicos para centros de manutenção. Aviões equipados com GPS detectam satélites próximos a cada hora, da mesma forma que os telefones celulares fazem check-in em torres de celular locais para fins de roteamento de chamadas. Os pesquisadores usaram esse fato para obter uma correção aproximada dos aviões abatidos, particularmente no oceano, onde o radar não alcança, mas sua utilidade é limitada [fontes:Adler; Demerjian; Kavi; Wald].
Tudo isso sugere que as peças estão no lugar, pelo menos, se as autoridades decidirem buscar dados de streaming e / ou armazenamento remoto. Acontece que no entanto, esse é um grande "se".
Se eles não são negros, Por que chamá-los de caixas pretas?Todos nós conhecemos alguém com um apelido tão antigo que ninguém consegue se lembrar (ou, pelo menos, concordar) de onde veio. A caixa preta não é diferente, mas listamos os dois melhores palpites abaixo.
Agora que espiamos dentro da caixa, vamos examinar algumas configurações prováveis para armazenar dados de gravadores de voz de cabine (CVRs) e gravadores de dados de vôo (FDRs) em servidores remotos.
Usando antenas montadas no topo, aviões que voam alto podem se conectar com satélites, enquanto naves voando baixo podem enviar dados para estações terrestres. A largura de banda do satélite e a cobertura de tal sistema já existem (ou existirão em breve); a infraestrutura de software e hardware necessária para alternar entre várias torres de celular e satélites é outra questão [fontes:Adler; Kavi].
Quanto à entrega, as companhias aéreas têm muitas opções além de streaming. O sistema pode economizar largura de banda enviando atualizações intermitentes, transmitindo em bursts ou apenas atualizando parâmetros que mostraram mudanças significativas. Os aviões ainda podem mudar para uma taxa de bits mais alta durante as decolagens, pousos e emergências. No último caso, tal sistema poderia fornecer dicas iniciais sobre o que deu errado e pingar a última posição do avião. Seja qual for o sistema, a transmissão de dados de caixa preta exigirá um servidor cuidadosamente orquestrado e um backbone de comunicação capaz de distribuir largura de banda em meio a um cenário de condições de voo em constante mudança, horários e emergências. As companhias aéreas provavelmente operariam seus próprios servidores [fontes:Adler; Kavi].
A curto prazo, a tecnologia já existente no mercado oferece maneiras mais simples de melhorar as caixas pretas. Considere o humilde tocador de MP3. De acordo com a empresa norte-americana de aeronaves LoPresti Speed Merchants, que planeja adicionar os dispositivos como FDRs em sua aeronave de pistão Fury, o software certo pode permitir que tais dispositivos registrem mais de 500 horas de dados de voo [fonte:National Geographic].
O resultado final é que o armazenamento de dados pode ser mais barato do que um catálogo SkyMall, mas a largura de banda do satélite não é. De acordo com um estudo de 2002, uma companhia aérea dos Estados Unidos com escalas globais ficaria em um gancho de US $ 300 milhões por ano para transmitir todos os seus dados de voo - e isso presumindo que os custos futuros de transmissão de satélite caiam pela metade de suas taxas atuais. Enquanto isso, a maioria dos acidentes de avião ocorre durante decolagens ou pousos - casos em que recuperar uma caixa preta envolve localizá-la, caminhando e pegando-o. Os pesquisadores geralmente os recuperam, mesmo após travamentos de alto impacto. A partir de 2011, a última exceção americana ou europeia a essa regra ocorreu nos aviões vaporizados durante os ataques de 2001 ao World Trade Center. Companhias aéreas, já operando com margens mais finas do que um cobertor de cortesia de avião, provavelmente recusarão esse preço quando perceberem uma necessidade tão limitada [fontes:Adler; Bachman].
No fim, barrando um improvável mandato da Federal Aviation Administration, as companhias aéreas devem pesar essas preocupações em relação ao valor de salvar vidas futuras, melhorando a eficiência com a mineração de dados de voo acumulados, e resolver processos judiciais de bilhões de dólares - com vantagem ou não - por meio de backups de dados vitais [fontes:Adler; Kavi; Wald].
Por que parar aí?Mover os dados da caixa preta para fora dos aviões pode abrir outras opções fora da caixa. Os programas de computador podem monitorar a telemetria da aeronave, ajudar as companhias aéreas a identificar problemas que os instrumentos a bordo possam perder e ajudar aeronaves em perigo. Pilotos em terra podem controlar aviões remotamente, como drones enormes, seja durante emergências ou como parte de uma frota de caminhões de carga não tripulados [fonte:Adler; Kavi].
O custo não é o único fator que impede o streaming de dados de voo - ou, pelo menos, dados do gravador de voz do cockpit. Os sindicatos piloto há muito recusam a ideia de tornar suas gravações de voz (ou gravações de vídeo propostas) disponíveis para qualquer pessoa além dos investigadores de acidentes, e mesmo eles tendem apenas a ler as transcrições.
Aqui está um fato engraçado que você talvez não saiba:os CVRs equipam um botão de apagar, que os pilotos pressionam após concluir uma aterrissagem segura (eles não funcionam durante a decolagem ou vôo). Verdade, o streaming criptografado pode preservar a mesma privacidade e permitir a exclusão após o desembarque, mas os pilotos veriam dessa forma?
Potencialmente, novas regulamentações - talvez estimuladas pela indignação pública sobre algum novo desastre - poderiam conduzir a algum tipo de mandato das FAA. Mas a menos que seja forçado, parece muito menos provável que as caixas pretas fluam para a nuvem, e é mais provável que tecnologias externas se juntem a eles em uma função de aumento ou assistência.
